制造业生产异常的诊断及其管理措施的构建

顾振禹 宗健

摘要：当前，制造企业面对的不确定性因素越来越多，这些因素包括企业内部条件变化的不确定性和企业外部环境变化的不确定性两大方面。对于大多制造企业来说，车间生产过程的复杂性和不可预测性导致物料异常、设备异常、人员变更、生产计划变更和紧急任务插入等异常情况时有发生。车间异常事件的发生时常会造成生产停工，甚至长时间停产，从而影响企业生产任务的执行和产品质量及订单交货期。因此，现代制造企业迫切需要一种对车间生产异常事件进行有效管理的实时管理系统，以实现对生产异常事件的监控、采集、传递、预警、处置、评价等一体化集成运行，从而提高企业对异常事件的快速反应和处理能力。

關键词：资源环境;精益生产;系统管理;异常控制;制造业;

综合运用信息论、系统论、控制论思想为基础，遵循准时生产、精益生产的原理，追求生产过程中人、机、料、法、环等要素的无缝对接，以实现生产的职业、健康和资源、环境与效益多方的动态协调与和谐统一。对制造业生产异常响应管理系统进行信息化、智能化方案的设计与构建，提高其处置的及时性、实现异常响应的规范化管理，是企业降低生产与管理成本、完善精益生产管理体系、提升企业整体管理水平不可缺少的环节。

一、生产异常的主要类型

对异常事件的分类管理是车间生产异常事件管理和预警的基础。由于企业性质及生产类型不同，对生产异常的分类侧重点也不尽相同，如有的企业将制程异常视为主要的生产异常，而有的企业则将计划、物料、品质等异常视为主要生产异常。产品生产制造过程中，由于人、设备、材料、质量、工艺、技术等的不稳定性，容易产生缺料、设备异常、材料异常等情况。按实际生产过程造成生产异常的原因不同可以将生产异常分为五种主要类型，包括计划异常、物料异常、设备异常、制程品质异常、设计工艺异常、水电异常等，以便找到及时判断异常产生的标准、依据和处理方法。生产车间经常出现的生产异常主要包括设备故障、实际进度提前或滞后以及紧急任务插入等。而这些异常均能导致任务的计划进度发生改变，为使任务满足交货期要求或提高设备利用率，必须对这些异常扰动事件做出正确处理。

二、生产异常的分析与判断

1.企业的生产是一个闭环系统。异常原因分析无论是在工业生产上，还是在商业管理方面都具有重大的实际意义，通过异常情况来查找出原因也是异常诊断的目的，这也是实时数据仓库中主动决策的根本动机。异常原因分析一般都需要领域知识作为依托，对现场实际情况进行调研，将能够引发异常的各种原因总结出来，并定义好原因的判断准则，同时这些判断标准在生产过程中能够及时修订。利用异常模式预测的结果可以对异常原因进行分析，传统的异常原因分析基本上是通过判断准则来进行的。因此，判断准则的好坏决定了异常原因分析的准确性和有效性。生产计划人员需要在预计生产异常和确定现有生产问题的基础上，对这些生产异常和生产问题进行分析，找出问题产生的原因。在确定问题产生的原因后，计划人员需要向有关责任单位提出建议，变事后补救为事前控制。针对无法克服的生产问题，计划人员需要在考虑各方因素后重新修订生产计划。

2.产生异常的根本原因探究。生产发生的异常也就是产品制程中的异常，制程的起伏变化是造成品质变异的主要根源，而品质变异的大小也是决定产品优劣及生产有效性的关键。对比分析五种异常类型，可知造成异常的主要原因有两种：共同原因和特殊原因。共同原因又可称系统原因、非人为原因、偶然原因、机遇原因，是指制程中变异因素在统计管制状态下，其产品的特性有固定的分配，如操作者细微的不稳定性、同批材料内部结构不均匀性、气候及环境的恶化等。特殊原因又称可避免原因、人为原因、非机遇原因、异常原因、局部原因，是指制程中变异因素不在管制状态下，其产品特性没有固定的分配，如操作者未按照作业标准及指导书（SOP）作业、机器设备的不正确调整、操作人员的变动等。由此对比可知，特殊原因所造成的异常是可以且必须排除的，而由共同原因所造成的异常则可根据其发生的情形判别其是在规格以内的变异还是在规格以外的变异。规格内为合格，规格外为不合格，要进行排除。

3.异常处理的主要方法及主要对策。在日常生产过程中，经常会出现生产异常现象。如：因客户订单资料变更，交货期提前及生产制造过程异常，机械设备发生故障等因素造成产品质量、数量、生产周期偏离原定计划等现象，对生产效率的提高和交期产生严重的影响。因此，要对生产异常有预防措施并制定切实可行的对策。发生异常时，必须采用5W1H六大提问技术加以确认，让当班操作在必要的时候开启自动装置，并将重点方法教会给操作者，还应立即与有关部门联系。异常处理最主要的方法即为改善，对于生产企业来说，除了对发生的异常进行改善排除外，更为行之有效的方法则是防范异常的发生。根据计划调整，迅速作出合理的工作安排，保证生产效率，使总产量保持不变;安排因计划调整而遗留的产品、半成品、原材料的盘点、入库、清退等处理工作;安排因计划调整而闲置的人员做前加工工作;安排人员以最快速度做计划更换的物料、设备等准备工作;利用计划调整的时间做必要的教育训练。

三、生产工序质量因素控制措施

1.生产人员因素。企业生产任何加工方式都离不开人的操作，即使是目前最先进的自动化生产设备，也还是需要人通过其配置的电脑去操作和控制其生产加工方式。造成生产人员失误的主要因素有：产品质量意识差，生产作业时粗心大意，不遵守公司规定的生产作业规程，员工责任性不强，生产操作技术没经过岗位培训不熟练，以及由于从事的工作简单，并且是重复做同一动作，员工产生麻痹思想和厌烦情绪等。

2.生产设备因素。机器设备是公司保证产品生产工序能生产出符合客户产品质量要求最基本、最主要条件之一。生产设备的稳定性、性能的可靠性、精度的准确性、配套的工装以及夹具等定位装置的准确性等都直接或间接引起工序产品质量特性的波动。

3.生产原材料因素。（1）在生产加工过程中，每道工序的原材料的提供，其品质和供应的及时性都直接影响产品或半成品的加工进度和精度。采取的预防措施是：加强产品生产原材料的检验和核对，确保每道工序原材料使用的正确性，合理安排生产加工工序，保证生产顺利进行。（2）接到生产计划后，要立即确认物料状况，查验有无短缺，随时做好各种物料的信息掌控，并及时反馈相关部门避免异常的发生。如属短暂断料，可安排闲置人员做前加工、整理整顿或其它零星工作;如断料时间较长，可安排教育训练，或与生产管理协调做计划变更，安排生产其他产品。

总之，生产过程的现场管理和监控就是通过持续改进活动，保持企业拥有相对稳定的受控状态，强调为了提高企业的整体效益和管理水平，企业应坚持持续改进管理方式，提高本企业质量管理体系和生产过程控制的有效性，这是完全有别于那种离散型的、就事论事的、被动的现场改进方法的。

参考文献：

[1]常蓉.关于制造业生产异常的诊断及其管理措施的构建.2020.

[2]林泽.企业管理中生产异常处理及改善方法探究.2019.